Bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat

Bài tập Axit nitric và muối nitrat

Bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat được VnDoc biên soạn bổ sung các dạng bài tập ngoài sách giáo khoa cũng như sách bài tập, giúp củng cố nâng cao các dạng bài tập cho các bạn học sinh.

Mời các bạn tham khảo thêm một số tài liệu liên quan đến bài Hóa 11 bài 9

• Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat
• Giải bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat

1. Nguyên tắc giải bài tập: Dùng định luật bảo toàn e

M^o → Mⁿ⁺ + ne
N⁺⁵ + (5 – x)e → M^+x

Đặc biệt

Nếu phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm khử của N thì n_{e nhường} = ∑n_{e nhận}

Nếu có nhiều chất khử tham gia phản ứng ∑n_{e nhường} = n_{e nhận}

Trong một số trường hợp cần kết hợp với định luật bảo toàn điện tích (tổng điện tích
dương = tổng điện tích âm) và định luật bảo toàn nguyên tố

Có thể sử dụng phương trình ion – electron hoặc các bán phản ứng để biểu diễn các quá
trình.

+ Đặc biệt trong trường hợp kim loại tác dụng với axit HNO₃ ta có:

n_{HNO3 (pư)} = 2n_NO2 = 4n_NO = 10n_N2O = 12n_N2 = 10n_NH4NO3

n_NO3-_{(trong muối)} = n_NO2 = 3n_NO = 8n_N2O = 10n_N2 = 8n_NH4NO3

Nếu hỗn hợp gồm cả kim loại và oxit kim loại phản ứng với HNO₃ (và giả sử tạo ra khí NO) thì:

n_{HNO3 (pư)} = 4n_NO + 2n_{O (trong oxit KL)}

2. Bài tập Axit nitric và muối nitrat

Bài tập 1. Hoà tan hoàn toàn m g bột Cu trong 800 g dung dịch HNO₃ được dung dịch Y và 2,24 lít khí NO (đktc). Y tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 2M được kết tủa R. Sau khi nung R đến khối lượng không đổi thu được 20 g chất rắn.

a. Tính khối lượng Cu ban đầu.

b. Tính khối lượng các chất trong Y và nồng độ % của dung dịch HNO₃ đã dùng

Hướng dẫn giải

n_NO = 2,24/22,4 = 0,1 mol; n_NaOH = 0,3.0,2 = 0,06 mol

a. Khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứa Cu(OH)₂. Chất rắn thu được khi nung là CuO

n_CuO = 20/80 = 0,25 mol => n_Cu(OH)2 = n_CuO = 0,25 mol.

Theo định luật bảo toàn nguyên tố:

n_{Cu (ban đầu)} = n_{Cu (trong CuO)} = 0,25 mol => m_Cu = 0,25.64 = 16 g

b. Trong X, n_Cu²⁺ = n_Cu(OH)2 = 0,25 mol => m_Cu(NO3)2 = 188.0,25 = 47 g

Cu → Cu²⁺ + 2e

0,25       0,5 mol

Mà: N⁺⁵ + 3e →  N⁺²  

0,3  0,1 mol

Vậy chứng tỏ phản ứng của Cu và HNO₃ phải tạo ra NH₄NO₃.

n_{e (Cu nhường)} = ∑n_{e nhận} = 0,5 mol => n_{e nhận} = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol

N⁺⁵ + 8e → N^-3

0,2     0,025 mol

n_NH4NO3 = 0,025 mol => m _NH4NO3 = 80.0,025 = 2 g

Theo định luật bảo toàn nguyên tố:

n_{HNO3 pư} = n_{N (trongCu(NO3)2 )} + n_{N (trong NO)} + n_{N (trong NH4NO3 )}

= 2n_Cu(NO3)2 + n_NO + 2n_NH4NO3 = 0,65 mol

Bài tập 2. Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS₂ trong HNO₃ dư được 0,48 mol NO₂ và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)₂ dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:

Hướng dẫn giải

Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên)

Ta có: 56x + 32y = 3,76

Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe³⁺ và H₂SO₄)

Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065

Khi thêm Ba(OH)₂ dư kết tủa thu được có: Fe(OH)₃ (0,03 mol) và BaSO₄ (0,065 mol).

Sau khi nung chất rắn có: Fe₂O₃ (0,015 mol) và BaSO₄ (0,065 mol).

m_{chất rắn} = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)

Bài tập 3. Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe₃O₄ tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?

Hướng dẫn giải

n_NO = 0,15 (mol)

Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe₃O₄ trong X

Ta có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4

Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO₃ chuyển thành muối Cu^2+, Fe²⁺ (vì dư kim loại), H₂O do đó theo bảo toàn e:

2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15

Từ đó: a = 0,375; b = 0,15

Muối khan gồm có: Cu(NO₃)₂ (a = 0,375 mol) và Fe(NO₃)₂ (3b = 0,45 mol)

m_muối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)

Bài tập 4. Nung nóng 66,2 gam Pb(NO₃)₂ thu được 55,4 gam chất rắn.

a. Tính hiệu suất của phản ứng phân hủy.

b. Tính thể tích các khí thoát ra (đkc) và tỷ khối của hỗn hợp khí so với không khí.

Hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng

Pb(NO₃)₂ → PbO + 2NO₂ + 1/2 O₂

x                               2x         1/2x mol

m_NO2 + m_O2 = 46.2x + 32.0,5x = 66,2 – 55,4 ⇒ x = 0,1 mol

a. Khối lượng của Pb(NO₃)₂ phản ứng là: m_Pb(NO3)2 = 0,1.331 = 33,1 gam

Hiệu suất phản ứng thủy phân là: H = 33,1/66,2.100% = 50%

b. Thể tích khí thoát ra: V = (0,1.2 + 0,1/2).22,4 = 5,6 lít

M_tb = (0,2.46 + 0,05.32)/0,25 = 43,2 gam ⇒ d_hh/kk = 43,2/29 = 1,49

Bài tập 5. Khi nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat của kim loại hóa trị 1 thu được 32,4 gam kim loại và 10,08 lít khí (đktc). Xác định công thức và tính khối lượng muối ban đầu.

Hướng dẫn giải

Gọi kim loại cần tìm là M ⇒ muối nitrat là: MNO₃

MNO₃ → M + NO₂ + 1/2 O₂

x              x       x         x/2

x + x/2 = 1,5x = 10,08/22,4 = 0,45 ⇒ x = 0,3

M = 32,4/0,3 = 108 ⇒ M là Ag

m = 67,3 – (0,8.46 + 0,2.32) = 24,1 gam

3. Bài tập luyện tập

Bài 1: Nhiệt phân hoàn toàn 18 gam một muối nitrat của của một kim loại M (trong chân không). Sau khi
phản ứng kết thúc thu được 8 gam chất rắn. Tìm kim loại M và thể tích khí đo (đktc).

Bài 2: Nhiệt phân 26,1 gam một muối nitrat của của một kim loại M (trong chân không). Sau khi phản ứng
kết thúc thu được 20,7 gam chất rắn. Tìm kim loại M và thể tích khí đo (đktc). Biết hiệu suất phản ứng đạt 50%.

Bài 3: Nhiệt phân (trong chân không) hoàn toàn 35,3 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (không đổi). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,5 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,1 mol, và còn lại 12,1 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 4: Nhiệt phân (trong chân không) hoàn toàn 35,3 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (không đổi). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,3 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,1 mol, và còn lại 19,7 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 5: Nhiệt phân hoàn toàn 34,4 gam hỗn hợp 2 muối nitrat của của 2 kim loại hóa trị 2 (trong chân không). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,475 mol khí, và hỗn hợp rắn. Dẫn luồng khí H₂ (dư) qua hỗn hợp rắn sau phản ứng thì thấy lượng H₂ phản ứng là 0,15 mol, và còn lại 11,2 gam chất rắn. Xác định 2 kim loại.

Bài 6: Hỗn hợp A gồm ba oxit sắt (FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃) có số mol bằng nhau. Hòa tan hết m gam hỗn hợp A này bằng dung dịch HNO₃ thì thu được hỗn hợp K gồm hai khí NO₂ và NO có thể tích 1,12 lít (đktc) và tỉ khối hỗn hợp K so với hiđro bằng 19,8. Tính giá trị m?

Bài 7: Đem nung hỗn hợp A gồm: x mol Fe và 0,15 mol Cu, trong không khí một thời gian, thu được 63,2 gam hỗn hợp B, gồm hai kim loại trên và hỗn hợp các oxit của chúng. Đem hòa tan hết lượng hỗn hợp B trên bằng dung dịch HNO₃ đậm đặc, thì thu được 0,6 mol NO₂. Trị số của x là:

Bài 8: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ phản ứng hết với dung dịch HNO₃ loãng dư thu được 1,344 lit khí NO (đktc), là sản phẩm khử duy nhất và dung dịch X. Dung dịch X có thể hòa tan tối đa 12,88 gam Fe. Số mol HNO₃ trong dung dịch đầu là:

Bài 9: Nung m gam bột Cu trong oxi thu được 37,6 gam hỗn hợp rắn X gồm Cu, CuO và Cu₂O. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch HNO₃ đặc, nóng (dư) thấy thoát ra 6,72 lít khí (ở đktc). Giá trị của m là:

Bài 10: Cho hỗn hợp gồm 6,96 gam Fe₃O₄ và 6,40 gam Cu vào 300 ml dung dịch HNO₃ C_M (mol/l). Sau khi các phản ứng kết thúc thu được dung dịch X và còn lại 1,60 gam Cu. Giá trị C_M là

.........................

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Bài tập Hóa 11 bài 9: Axit nitric và muối nitrat. Để có thể nâng cao kết quả trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán 11, Chuyên đề Hóa học 11, Giải bài tập Hoá học 11. Tài liệu học tập lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.